测控课程设计--简易低频信号发生器的设计

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1、测控系统原理与设计课程设计测控系统原理与设计课程设计 课题：课题：简易低频信号发生器的设计 班级 测控 112 班 学号 学生姓名 专业 测控技术与仪器 系别 测控系 指导教师 电子与电气工程学院电子与电气工程学院 2014 年 6 月 一、一、课题介绍课题介绍 1、简易低频信号发生器的设计 设计一个基于单片机的函数信号发生器，该函数信号发生器可以输出三种波形， 有正弦波，方波和三角波。在此基础上进一步实现对波形频率和占空比的调节， 并用液晶屏分两行显示波形名称和波形频率 2、设计指标 1) 以单片机为核心，经过 D/A 转换和放大电路的处理，最后输出信号； 2) 要求能输出正弦波、三角波和方

2、波三种信号； 3) 输出信号可以通过按键来改变 4) 完成系统电路设计； 5) 完成系统软件设计； 6) 完成系统 Proteus 下的仿真。 3、功能 该函数信号发生器可以输出正弦波，三角波，方波。在此基础上进一步实 现对波形频率和占空比的调节，并用液晶屏分两行显示波形名称和波形频率。 4、创新点 该信号发生器可以输出锯齿波、梯形波，并且有液晶屏显示波形频率 二、摘要二、摘要 本次作品是一个基于单片机设计的函数信号发生器。函数信号发生器的设 计方法有多种，利用单片机设计的函数信号发生器具有编程灵活，功能更以扩 充等实际的优点。利用单片机设计的函数信号发生器能够产生正弦波，三角波， 方波，并实

3、现对频率和占空比的调节，以及液晶屏显示波形名称和波形频率， 波形的切换和频率的调节以及占空比的改变都可以用按键实现。经过设计及后 期长时间的调试，设计的所有功能均已实现。 关键词：单片机，函数发生器，液晶 LCD 目录目录 一、系统方案的设计 1.1 设计要求3 1.2 系统基本方案3 1.3 各模块方案选择3 二、系统的硬件设计 2.1 AT89C52 的功能介绍4 2.2 单片机的最小系统5 2.3 D/A 转换模块部件6 2.3.1 DAC0832 芯片原理6 2.3.2 放大部 LM3247 2.3.3 D/A 转换模块的放大电路和滤波电路8 2.4 键盘电路 9 2.5 液晶显示电路

4、 9 三、系统调试与验证 3.1 调试结果（仿真结果）截图 10 四、课程设计体会与总结12 五、参考文献 附录一程序清单 13 附录二电路原理图42 一、系统方案的设计一、系统方案的设计 1.1 设计要求 基本功能：（1）简易低频信号发生器要求输出 50Hz 的方波、三角波和正弦波。 （2）通过按键切换。 （3）方波的占空比可调。1.2 系统基本方案 本系统用 AT89C52 单片机作为核心部件，低频信号源在设计制作过程中主 要考虑其简易实用，通过 DAC0832 把数字量转换为模拟量，在 DAC0832 的输出 端接运算放大器，由运算放大器产生波形，而 DAC0832 工作于单缓冲方式，其

5、 中输入寄存器受控，而 DAC 寄存器直通。显示部分通过使用数码管显示输出波 形的频率，示波器以正负电压的形式输出波形。 根据设计要求和初期设想，系统可分为主控模块、波形种类显示模块、波 形产生电路模块、频率显示模块和按键控制模块。 本系统设置所用到的电源为 5V 的直流稳压电源，基准电压+15V,通过 DAC0832 进行数模转换，在电流的输出端采用 TL082 集成芯片进行放大、整形。 1.3 各模块方案选择 (1)主控模块 采用 ATMEL 公司生产的 AT89C52 单片机作为系统的控制器。51 系列的单片 机的使用简单，软件编程灵活。 (2)频率显示模块 采用液晶屏显示 (3)波形种类显示模块 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，在被测信号的作用下，电 子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲 线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲